[发明专利]一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法

说明书

本发明公开了基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法，采取的方法是将整个网络分为几个子网，每个子网采用不同的跳频频率集；全网中共分为三种时隙结构分别是跨网节点时隙结构、非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二；连接两个子网的跨网节点分时工作在不同的跳频频率集上，从而连接两个子网，实现子网间的时间同步，具备跨网节点自动选举的功能。

技术领域

本发明涉及一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法。

背景技术

现有的自组网同步技术主要有以下几种：(1)各个节点分别采用高精度的时钟；(2)利用GPS等外同步设备作为时间基准；(3)自组织网络的互同步技术。

现有的自组网技术有如下缺点

(1)传统的自组网设备支持的节点数目有限，一般为20～30个，随着自组网节点数目的提高，网络开销显著提高，网络性能下降明显；

(2)现有的自组网互同步技术，主要是基于定频设计的，不能够直接用在跳频自组网设备中。

本发明设计了一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法，实现子网网间的时间同步，能够实现节点数目大规模的自组网。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法，实现子网网间的时间同步。

本发明采用的技术方案为：

一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，包括以下步骤：

(1)将全网中节点分为跨网节点和非跨网节点；跨网节点的时隙结构为跨网节点时隙结构，非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二；三种时隙结构均包括跳频同步时隙和数据时隙；

(2)两个子网中处于已入网同步状态的节点在跳频同步时隙以sF跳/秒的跳频速率发送“网络融合帧”；其中F为跳频速率，为非零自然数，s为非零自然数；

(3)两个子网中处于已入网同步状态的非跨网节点分别在跳频同步时隙侦听“网络融合帧”，收到“网络融合帧”后，解析出“网络融合帧”中的“时间同步起始节点子网号”；

(4)找出两个子网中侦听到的“时间同步起始节点子网号”小于本子网号的子网，将该子网设为同步子网，将另一子网设为上级子网；

(5)判断同步子网中是否有发往上级子网的路由表，若有，则不做任何处理，结束本流程；否则，同步子网中处于已入网同步状态的非跨网节点在数据时隙向本子网中的簇头节点发送“跨子网申请帧”；所述的“跨子网申请帧”中包含本机子网号、本机ID号和成功收到的“网络融合帧”中的ID号；

(6)同步子网中的簇头节点收到“跨子网申请帧”后，选择最先收到“跨子网申请帧”的发送源节点作为跨网节点，并在本子网内广播“跨网节点指定帧”；所述的“跨网节点指定帧”中包含“指定跨网节点ID号”、“上级子网的子网号”、“上级子网的ID号”和“本子网非跨网节点时隙结构”；

(7)同步子网中的非簇头节点收到“跨网节点指定帧”后，判断“跨网节点指定帧”中的“指定跨网节点ID号”是否为本节点，如果是，则执行步骤(8)，否则执行步骤(11)；

(8)同步子网中的非簇头节点将自身设置为跨网节点并切换为未入网状态，解析出“跨网节点指定帧”中的“上级子网的子网号”；